He+H2+及其同位素取代反應(yīng)的立體動(dòng)力學(xué)理論研究.pdf

1、立體化學(xué)動(dòng)力學(xué)作為分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)新的前沿分支，以微觀化學(xué)反應(yīng)中的矢量性質(zhì)為研究對(duì)象，主要涉及化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的矢量相關(guān)以及反應(yīng)物和產(chǎn)物的空間取向問(wèn)題。近幾十年來(lái)，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展和理論研究工作的深入，迅速發(fā)展成為一個(gè)熱門領(lǐng)域。研究矢量性質(zhì)可以發(fā)現(xiàn)許多僅僅考慮標(biāo)量性質(zhì)時(shí)被丟失的動(dòng)力學(xué)信息，只有綜合考慮標(biāo)量和矢量性質(zhì)才能更全面地了解微觀化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，進(jìn)而給出一個(gè)完整的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)圖像。本文采用準(zhǔn)經(jīng)典軌線方法對(duì)反應(yīng) He+H2+及其

2、同位素取代反應(yīng)的立體動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)的理論研究。
　　本論文第一章簡(jiǎn)要介紹了分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和立體化學(xué)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展與研究概況以及勢(shì)能面理論知識(shí)；第二章就矢量相關(guān)的基本理論及準(zhǔn)經(jīng)典軌線計(jì)算原理給出了簡(jiǎn)單介紹。
　　第三章基于2000年 Palmieri等人構(gòu)造的勢(shì)能面，采用準(zhǔn)經(jīng)典軌線方法對(duì)He+H2+/He+HD+/He+HT+反應(yīng)的立體動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。研究表明，在同一碰撞能下，隨反應(yīng)體系質(zhì)量因子的增加，產(chǎn)物轉(zhuǎn)動(dòng)角動(dòng)

3、量矢量的取向程度逐漸變?nèi)?，而且同位素效?yīng)對(duì)k-k＇-j＇三矢量相關(guān)的極角分布也產(chǎn)生了較大影響；另外，反應(yīng)體系對(duì)反應(yīng)物分子離子間的排斥能也非常敏感。
　　第四章基于上述勢(shì)能面，研究了He+H2+(υ=0-2，j=0)反應(yīng)的矢量性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的k-j＇兩矢量相關(guān)、k-k＇-j＇三矢量相關(guān)分布以及極化微分反應(yīng)截面對(duì)反應(yīng)物分子離子的振動(dòng)激發(fā)都特別敏感，在計(jì)算時(shí)，碰撞能相同，反應(yīng)呈現(xiàn)出不同的立體動(dòng)力學(xué)特征，可能是由反應(yīng)物分子離子的振動(dòng)量子數(shù)

4、所引起的。
　　第五章基于兩個(gè)精確勢(shì)能面，對(duì)He+H2+反應(yīng)進(jìn)行了理論研究。結(jié)果表明，反應(yīng)的產(chǎn)物轉(zhuǎn)動(dòng)極化在兩個(gè)勢(shì)能面上呈現(xiàn)不同的分布，碰撞能相同，這里可能是由勢(shì)能面構(gòu)造的差異引起的。
　　本論文第六章研究了不同碰撞能下的He+D+2/ He+T+2反應(yīng)以及同一碰撞能時(shí) He+D2+(υ=0，j=0-2)反應(yīng)的矢量性質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同碰撞能對(duì)He+D+2/He+T+2兩個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物空間分布都產(chǎn)生了較大影響，尤其我們發(fā)現(xiàn)碰撞能的